3S技术在城市林业中的应用

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　　摘    要：森林是陆地生态系统的主体，是地球生态环境的保障，因此，林业在生态环境及人类社会的发展中具有重要位置。随着中国经济的逐步发展和人民对生态环境认识的提高，林业的发展得到社会极大的关注。随着3S技术的广泛应用，3S技术的应用渗透到森林调查与规划、森林灾害监测和损失估计、资源动态监测、森林生态效益评价等众多方面。
　　关键词：3S技术;林业;应用
　　1  前言
　　目前，随着科学技术的不断发展，3S技术被越来越广泛地应用到我国的林业管理工作中，不仅实现了对林业资源的实时监测，还可开展防火防虫、林业绘图、动物保护等多项工作，极大地促进了我国林业管理工作水平的提高。
　　2  3S技术基本介绍
　　2.1  RS技术
　　该技术全称为遥感技术，这种技术无需直接接触被测对象，通过发挥自身技术优势，即打破空间限制、自动完成被测对象的空间信息获取，全面掌握林业变化情况，这对管理方案制定有重要作用。
　　2.2  GPS技术
　　GPS技术全称为全球定位系统，它适用于点位以及点间位置关系确定，调查地点确定后，遥感技术和地理信息系统有效运用。从中能够看出，GPS技术起到基础铺垫作用。
　　2.3  GIS技术
　　该技术全称为地理信息系统，它主要通过计算机完成特定空间的信息采集、信息整理、信息分析和存储，现如今，该技术的应用范围相对广阔，应用率较高。将这一技术应用于林业管理，能够对林业资源高效利用、生态环境保护起到辅助作用，与此同时，还能真实、全面反映林业管理现状。
　　3  3S技术的原理
　　3S技术是地理信息系统、全球定位系统以及遥感技术的统称，它是将这些技术有机融合在一起而形成的综合技术手段。其中，全球定位系统负责对观测目标进行高速定位;地理信息系统不但可以提供目标，还能提供目标环境的非语义和语义信息;遥感技术负责处理各种来源的时空数据信息。随着时代的不断发展和进步，地理信息系统、全球定位系统和遥感技术独立开展工作已无法很好地满足林业管理工作的需要，亟需把这三种技术有效结合在一起，形成新型综合技术，在此情况下，3S技术应运而生。3S技术能够实时、精准地给林业管理提供所需的数据信息，具有非常强的地面观测能力，故在灾害防治和资源动态监测方面得到了广泛的应用。
　　4  3S技术在林业方面的应用
　　4.1  森林资源调查及动态监测
　　林业可持续发展要求及时、准确、高效地了解森林资源分布状况及其实时信息。3S技术的出现，以遥感影像作为参考数据，再与地面抽样方法相结合，就可得到详细的森林资源分类，再使用GPS进行样地定位，在充分全面了解森林资源的基础上，作出适当调整，然后用GIS对各数据进行分析，实时监测森林资源。众多林业学者就曾利用遥感对森林资源进行研究，20世纪初期，游先祥利用RS完成了对森林资源分类和监测的研究。中国在“利用RS对森林资源进行实时监测”项目上取得了不错的成果，动态监测管理能及时获取森林资源精准的信息数据，为森林管理及重要决策提供有效依据，各地还开发出了针对自己区域内的森林资源动态监测调查系统。因此，3S技术的发展与应用为森林资源监测带来了很多便利，提高了精度，缩短了时间，进入了一个全自动化、智能化的新时代。
　　4.2  森林病虫害监测
　　树木不同生长时期以及不同生命状态下呈现不同的光谱信息，通过树木及林分不同时期下遥感影像数据的差异，及时察觉植株是否受病虫害及其他灾害类型侵扰。一旦林区遭受病虫侵扰时，该林区的反射光谱立刻与之前产生差异，体现在遥感影像上，再结合该区的环境因素等，通过GIS预测、分析病虫侵扰状况，再通过GPS进行定位确定受害林区范围，及时采取相应的灾害防治措施。在监测森林病虫害方面运用先进的3S技术，多位学者做出相关研究。如2003年马建文等利用3S分析出蝗灾变化、发生范围、林区受害程度、灭蝗的最佳时间等重要信息。而且，还有很多专业人员研究利用3S技术来监测森林病虫害，由此可见，3S技术的引进为病虫害监测带来了很多便利，可以预测评估，遏制病虫害的进一步扩散。
　　4.3  森林火灾的监测
　　森林火灾具有不受人为控制、蔓延快、状况多变等特点，通过3S技术能够实时监测火灾情况并预估灾后损失，3S技术中的红外火灾监测技术及热红外成像仪等都可对森林动态进行实时监测，预防森林火情的发生。利用RS影像数据判别火情，GPS定位为救火队知道方向，GIS处理数据，预估灾后损失，尽早控制火情，降低损失。无人机遥感技术的崛起，为航空巡护增加了一种全新的方法，在防控森林火灾中发挥了重要作用，利用无人机遥感拍摄的图像比较清晰，可以通过研究图像对森林火灾进行监测。利用3S监测林火，获取动态信息，建立更加及时有效的森林火灾监测系统是我们今后防火工作努力的方向。
　　4.4  野生动物资源调查
　　受生态环境变化的影响，野生动物资源正日趋减少，对野生动物资源的保护是当今社会的重要内容。由于动物资源位置不定、活动性强，为野生动物资源的调查增加了难度，随着3S技术的出现，为科研人员掌握野生动物的动态行为，准确快速地将野生动物的数量、栖息地状况及动态分布情况提供了极大的便利。通过GPS寻找野生动物的栖息地，利用RS技术寻找与动物生活息息相关的各因素，GIS分析处理数据，为相关部门的工作提供直观的信息，更好的保障野生动物的生存。国外也大力开展3S技术在野生动物监测方面的相关研究，如利用RS技术来监测鹿的生长环境，使国家公园的管理更加全面化。
　　5  3S技术的发展展望
　　5.1  构建现代化林业监测体系
　　林业的发展不但关乎我国生态文明建设，还会对我国社会可持续发展造成很大影响。林业发展出现问题，会直接导致生态环境的恶化，进而影响人们的身体健康。因此，可运用3S技术构建林业现代化监测体系，提高林业管理水平，完善林业生态环境，进而促进我国社會的健康发展。
　　5.2  对林业实施科学化管理
　　对林业进行科学化管理不但有助于林业资本积累，增加我国研究成果，还可提升我国林业生产力。运用3S技术进行林业科学化管理，更容易出研究成果，将这些研究成果进行全面推广后，将极大地助推我国科技快速发展，提高林业建设水平。
　　5.3  进一步拓宽3S技术在林业管理中的应用范围
　　目前，在林业管理过程中主要应用3S技术开展调查监测、防火防虫、动物保护、林业绘图等工作，在今后应不断扩大3S技术在林业管理工作中的应用范围，使3S技术发挥更大的作用。就目前来说，3S技术的应用还比较简单，对于地理信息系统技术、遥感技术以及全球定位系统技术的整合应用程度不高，尚需开发新的集成应用方式，这也是今后需要努力的方向。
　　6  结束语
　　总而言之，在林业管理工作中应用3S技术具有非常高的经济和社会效益，目前3S技术已广泛应用在林业调查监测、防火防虫、动物保护、林业绘图等方面，相信随着科学技术的不断进步，3S技术必将在林业管理中得到越来越广泛的应用，发挥越来越重要的作用。
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